超宽带(UWB)的采用加快了步伐

有新闻报道暗示特斯拉正在考虑使用超宽带(UWB)技术来实现其汽车的解锁,再加上三星,苹果甚至是使用UWB的Tile所期望的跟踪器标签,显然,这项技术的背后是突然的势头。

本文介绍了最近的播客中的一段对话摘录,“超宽带的超宽可能性”,它探讨了UWB的背景和机遇,从定义UWB提出的机遇,到标准化,互操作性和市场采用。我将与NXP Semiconductors的安全嵌入式交易副总裁兼总经理Charles Dachs以及HID Global的高级副总裁兼CTO 拉梅什(Ramesh Songukrishnasamy)讨论这些主题。

UWB出现了无钥匙汽车钥匙扣和跟踪器标签

在进行对话之前,最近的事态发展肯定表明,采用率很可能会在不久的将来上升。

一月份,宝马正式宣布将在全电动BMW iX中推出其BMW Digital Key Plus。装有支持UWB的U1芯片的iPhone用户可以方便,安全地获得无钥匙进入汽车的权限。这充分利用了短距离,高带宽UWB技术实现的安全且精确的定位。精确度确保了在无线电信号被阻塞或拦截的情况下不可能进行中继攻击。苹果和宝马一直与汽车连通性联盟(CCC)紧密合作,为UWB建立了数字钥匙规范3.0,为汽车行业提供了全球标准。

宝马’即将在其全电动BMW iX中推出的Digital Key Plus,使装有UWB功能的U1芯片的iPhone用户可以方便,安全地获得无钥匙进入汽车的权限。图片:宝马)

此外,特斯拉提起了 FCC文件 适用于在6489.6-7987.2 MHz频率范围内运行的UWB的智能钥匙,BLE和无源NFC功能。这与其他文件一起提交,但是特斯拉提交的一份特别提交的文件在描述该设备之前被短暂地在线删除,包括以下描述:

“该器件是完全集成的单芯片脉冲无线电超宽带(IR-UWB)低成本节能收发器IC。该设备支持符合IEEE 802.15.4 HRP UWB PHY和IEEE草案802.15.4z-D03 BPRF / HPRF UWB PHY的帧格式。它设计用于汽车环境中的安全测距应用。它可以用于2向测距或TDOA定位系统中,以将资产精确定位到10厘米以下。它还支持高达7.8Mbps的数据传输速率。”

它继续描述了基于飞行时间的测量,UWB测距如何提供距离估计,从而使它不受中继攻击的影响,这对于使用无钥匙进入钥匙扣的汽车是一个普遍的挑战。

UWB播客亮点

UWB能够为智能边缘设备提供空间感知能力,这使所有这些开发成为可能。这对于消费者和超宽带生态系统的访问控制意味着什么?查尔斯·达克斯(Charles Dachs)和拉梅什(拉梅什(Ramesh Songukrishnasamy))解释说。

 在播客中。这里是亮点。

UWB的发展以及技术的发展

多年来,UWB技术如何发展?

查尔斯·达克斯

达克斯 :许多年前,它开始是一种数据传输技术,当时正与Wi-Fi和蓝牙等技术竞争。但是从那以后,UWB经历了几项转变,从基于OFDM的数据传输通信技术发展到IEEE规定的脉冲无线电技术。最近,它’安全性扩展和许多可以保证测距测量的完整性和准确性的功能得到了增强。今天,它实际上确实是一种传感技术。它提供了独特的能力来提供设备相对于彼此的安全定位功能。

UWB启用什么功能?

达克斯 :其感应功能使设备能够以非常准确的方式了解彼此之间的相对位置。当您向设备提供该功能时,它们现在可以基于对相对位置的理解而以智能的方式进行操作。

拉梅什(Ramesh Songukrishnasamy)

Songukrishnasamy:它使诸如定位相对位置的精确能力以及以非常安全的方式进行定位等功能成为可能。这样就可以提供一致,无缝的用户体验-例如,当您将智能锁解锁到家中,解锁汽车或访问工作区时。

我认为,与其他RF技术相比,UWB可以实现更高水平的定位功能精度,并具有更高的安全性。而且,UWB还可以更好地抵抗RF干扰,因此在高流量环境中,它的性能要好得多。我认为这些功能将在各种用例(如工作场所,医院,酒店,家庭中的免提访问控制)中提供更好的无缝用户体验。我认为那是这项技术的主要区别之一。

在这种情况下,准确性对于安全访问有何重要意义?

Songukrishnasamy:它扮演着两个重要角色。为了安全访问,它是关于确保它’s you and it’只有你一个人,而不是其他人。其次,也是最重要的是用户体验。借助精确定位您所在位置的功能,您可以启用意图检测等更高级的功能。这意味着,如果有人朝门走去,则可以使用位置轨迹来确定门是否应该解锁,然后验证凭据以将其解锁,从而使门变得无缝。如果是自动门,当您接近时,门会自动打开,然后在您离开门外一定距离后会自动关闭。或者,如果你’通过观察到达角度和轨迹,就可以说只是确定该人,即使他或她具有有效的数字证书也不打算打开门,所以我可以说这是一个人。’我不会去开这扇门

与使用其他技术(例如蓝牙,Wi-Fi)相比,UWB的性能如何?

达克斯 :从根本上说,物理学是不同的。 Wi-Fi和蓝牙LE依赖于在较窄的频率上传播的正弦正弦波,而UWB的超短脉冲信号则在500 MHz的频率上运行。物理上的根本差异意味着,蓝牙LE,Wi-Fi本质上更容易受到环境因素的影响。而UWB受益于以下事实:即使设备之间的距离增加,脉冲信号仍可保持其准确性。

Songukrishnasamy: 在标准方面,由于我们是从UWB的特定用例开始的,因此作为一个联盟,我们可以定义某些标准,某些性能要求,这些要求是专门用于物理访问控制或免提访问的互操作性要求。我认为,与其他RF技术(起源于不同的上下文,但后来适应物理访问世界)相比,UWB有所不同,并且采用UWB可以实现更加无缝,安全的访问。

如何解决互操作性?这将是市场采用的关键。

Songukrishnasamy:我认为互操作性和强大的生态系统对于采用任何新技术来说都是至关重要的。没有互操作性,我们将无法在由不同制造商制造的不同设备之间实现一致的用户体验,也无法扩展规模。然后’这就是为什么我们在行业领导者和技术提供商的帮助下成立FiRa联盟以促进UWB和确保互操作性的原因。这确实保证或至少保证了您购买的设备可以随着技术的发展而与多部手机或其他终端设备一起使用。

达克斯 :确保您提供这种独特而一致的体验对于消费者而言将是关键。另一个是在广泛的生态系统中,行业领导者开始部署和制造具有该功能的设备。然后’这就是我们现在看到的在移动和汽车领域正在发生的事情。

就标准化而言,我们在哪里?

达克斯 :我可以很快给标准化三个分支。 IEEE是其中之一。在过去的两年中,开展了许多活动,将原始IEEE扩展到具有安全性的宽带标准,并且还进行了增强,以实现更好的测距完整性和准确性。在专门用于免提访问用例的汽车连接协会上,这些标准现已随数字钥匙发布3.0规范一起制定。这将使被动位置感知的无钥匙访问成为可能。然后,我们与HID,亚萨合莱(ASSA ABLOY)和三星一起在2019年共同发起了FiRa计划,该计划现在确保除了汽车​​访问或汽车生态系统以外,我们还实现这一互操作性承诺。

FiRa现在有50多名成员。它立即将重点放在PHY和MAC技术要求和规范上,以便可以在实际已经定稿的IEEE标准中定义的标准之上构建用例。然后,它开始着手为用例开发规范,而访问是第一个重点关注领域。现在正在组建更多的工作组,以解决访问之外的各种用例。

市场采用

一旦我们在电话中安装了UWB,并且在某些事情(例如门锁)中有了什么,’s接下来,既然您在谈论无缝的用户体验?

Songukrishnasamy:由于其出色的测距能力,我们相信’在物联网应用中,无论是在消费电子领域还是工业应用中,无论是访问还是设备到设备通信,它都将启用许多新的基于位置的服务。那’s something we’感到非常兴奋的是,UWB技术在管理对物理和数字场所,事物和身份的访问方面的潜力是我们许多产品的基础。

达克斯 :此外,以下是我们感兴趣的具体示例:室内导航,工业环境中服务的实时位置,公共交通服务的票证验证,完整的免提移动支付体验,而您实际上需要走在付款区域查看您的购物经历;社交距离,虚拟现实,游戏应用程序。

确实有很多有趣的用例。例如,在家中,通过从一个房间到另一个房间跟随您的音乐,可以改善音频体验。

UWB生态系统的下一步是什么?

Songukrishnasamy:随着UWB从几乎没有任何遗留问题要处理的干净的表开始,它’我们将定义标准的定义,互操作性的定义,构建生态系统的范围以及’确实是关键。在我们发言时,我们看到正在进行的工作开始进行。这给该行业的主要参与者提供了很高的信心,他们可以联手在其产品或产品中创造更加令人愉悦的用户体验。

其次,我认为人们对安全性和数据隐私的意识正在提高,需求也越来越大。这项技术(UWB)将实现这些方面中的某些方面或克服其他RF技术中的某些缺点。第三个功能是具有在不同设备和不同端点中从一个地方到另一个地方的通用应用程序的能力。如果我们可以创建一致的用户交互和用户体验,那么我认为这将使采用范围更广,速度更快。

达克斯 :此外,让我非常有信心的是,这不仅仅是一个实验,而且我们对UWB可以带给他们的不同行业的关注是巨大的。它得到了一些真正的大公司的认可-最终,技术’除非有一些非常大的参与者投资,否则无法达到规模。如果您看一下汽车领域的品牌,诸如Continental,BMW,Volkswagen,Bosch之类的知名品牌。在移动领域,苹果,三星,小米;在访问空间中,ASSA ABLOY,HID等。这些不是小玩家,他们’重新成为其行业的领导者。他们正在与行业中的其他参与者合作创建这个更广泛的生态系统的事实,这给了我很多信心。

收听作为NXP Smarter World播客的一部分而制作的完整播客,请单击此处:超宽带的超可能 ”。


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